新教材2024高中化學(xué)第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展第一節(jié)自然資源的開發(fā)利用課時1金屬礦物的開發(fā)利用同步測試新人教版必修第二冊

第一節(jié)自然資源的開發(fā)利用課時1金屬礦物的開發(fā)利用【基礎(chǔ)鞏固】1.下列說法中正確的是()A.金屬的冶煉是把金屬單質(zhì)從其礦物中分別出來B.金屬冶煉過程中,被冶煉的金屬只能被氧化C.金屬冶煉過程中,被冶煉的金屬只能被還原D.金屬冶煉過程中,被冶煉的金屬既可被氧化,也可被還原答案:C2.金屬鋰是密度最小的金屬,等質(zhì)量的不同金屬,鋰可以釋放出更多的電子,故常用來制造高性能電池。已知鋰的金屬性介于鈉和鎂之間,則冶煉金屬鋰應(yīng)采納的方法是()A.電解法B.熱還原法C.熱分解法 D.鋁熱法答案:A3.電解無水MgCl2所得鎂蒸氣冷卻后即得固體鎂。鎂可在下列氣體氛圍中冷卻的是()A.H2 B.CO2C.O2 D.空氣解析:Mg在加熱條件下可與O2、CO2、N2反應(yīng)。答案:A4.(2024·廣東東莞)鐵是人類較早運(yùn)用的金屬之一,據(jù)有關(guān)報道,目前已能冶煉出純度高達(dá)99.9999%的鐵。純鐵的實(shí)際運(yùn)用范圍有限,人們大量運(yùn)用的是鐵的合金。鋼鐵是鐵碳合金的總稱,其強(qiáng)度高、價格便宜、應(yīng)用廣泛。下列關(guān)于不銹鋼和一般鋼的相識中,正確的是()A.它們的組成元素是相同的B.耐腐蝕的性能不同C.都屬于鋼,物理性質(zhì)相同D.構(gòu)成一般鋼和不銹鋼的主要元素都是鐵,因此它們的化學(xué)性質(zhì)完全相同解析:一般鋼主要成分是Fe、C,不銹鋼則是由一般鋼與Cr、Ni、Mo等熔合而成,因此兩者組成元素是不同的,A項(xiàng)錯誤;不銹鋼抗腐蝕性能比一般鋼強(qiáng),B項(xiàng)正確;不銹鋼和一般鋼盡管都屬于鋼,但由于組成成分不同,物理及機(jī)械性能都存在較大的差異,C項(xiàng)錯誤;不銹鋼中含有Ni、Cr、Mo等元素,使不銹鋼的化學(xué)性質(zhì)有別于一般鋼,D項(xiàng)錯誤。答案:B5.(2024·廣東廣州外國語學(xué)校等三校高一聯(lián)考)某合金與鐵的物理性質(zhì)的比較如下表所示:物質(zhì)熔點(diǎn)密度硬度(金剛石為10)導(dǎo)電性(銀為100)某合金25007.47.42.3鐵15354.54.51.7已知該合金耐腐蝕、強(qiáng)度大。從以上性能看,該合金不適合作()A.爐具 B.門窗框C.導(dǎo)線 D.飛機(jī)外殼解析:鐵常作爐具材料,該合金熔點(diǎn)比鐵高,故可用作爐具,A項(xiàng)正確;該合金硬度比鐵大得多,故可用作門窗框,B項(xiàng)正確;一般不用鐵作導(dǎo)線,該合金導(dǎo)電實(shí)力比鐵稍強(qiáng),故不適合用作導(dǎo)線,C項(xiàng)錯誤;該合金耐腐蝕、強(qiáng)度大,故可用作飛機(jī)外殼,D項(xiàng)正確。答案:C6.(2024·廣東普寧)下列化工生產(chǎn)原理錯誤的是()①可以通過電解熔融的NaCl來制取金屬Na;②可以將Na加入飽和MgCl2溶液中制取Mg;③用電解法冶煉Al時,原料是AlCl3;④高爐煉鐵時所發(fā)生的反應(yīng)都是放熱反應(yīng),故無須加熱。A.②③ B.①③C.①② D.②③④解析:常用電解熔融NaCl的方法冶煉金屬Na,①正確;Na特別活潑,將Na加入飽和MgCl2溶液中,Na先與H2O反應(yīng)生成NaOH和H2,Mg2+再與OH-反應(yīng)生成Mg(OH)2沉淀,②錯誤;AlCl3為共價化合物,熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電,冶煉鋁運(yùn)用的是Al2O3,③錯誤;高爐煉鐵時所發(fā)生的反應(yīng)有些是放熱反應(yīng),如煤炭燃燒,但仍須要加熱,④錯誤。綜上所述,②③④錯誤,故選D項(xiàng)。答案:D【拓展提高】7.(2024·廣東茂名)Ti具備優(yōu)良的抗腐蝕性,被稱為將來金屬,工業(yè)上可以采納鎂熱還原法(高溫)制備,工藝流程如下。已知:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,下列說法錯誤的是()A.鎂熱還原的化學(xué)方程式為TiCl4+2MgTi+2MgCl2B.整個工藝流程中,氯元素化合價始終不變C.Ti和Mg高溫下化學(xué)性質(zhì)特別活潑,鎂還原TiCl4時需在惰性氣氛中進(jìn)行D.Mg的循環(huán)運(yùn)用可以提高原料利用率,降低成本解析:在鎂熱還原過程中,Mg將TiCl4還原為Ti,Mg被氧化為MgCl2,化學(xué)方程式為TiCl4+2MgTi+2MgCl2,A項(xiàng)正確;電解熔融的MgCl2時,發(fā)生反應(yīng)MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,氯元素化合價由-1價上升為0價,B項(xiàng)錯誤;高溫條件下,由于Ti和Mg很簡單被空氣中的氧氣氧化,所以鎂還原TiCl4時,需在惰性氣氛中進(jìn)行,C項(xiàng)正確;Mg還原TiCl4后轉(zhuǎn)化為MgCl2,MgCl2(熔融)電解再生成Mg,可實(shí)現(xiàn)鎂的循環(huán)運(yùn)用,從而提高原料利用率,降低生產(chǎn)成本,D項(xiàng)正確。答案:B8.鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬,自遠(yuǎn)古時代人類就學(xué)會了煉鐵,到目前為止,人類研制出了許多煉鐵的方法。某探討性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在試驗(yàn)室中模擬工業(yè)煉鐵的過程,試驗(yàn)裝置如下:(1)寫出得到單質(zhì)鐵的化學(xué)方程式:。

(2)試驗(yàn)過程中看到玻璃管內(nèi)的粉末由紅棕色漸漸變黑,請設(shè)計一個試驗(yàn)來驗(yàn)證生成了單質(zhì)鐵:。

(3)裝置末端氣球的作用為。

試驗(yàn)結(jié)束時,應(yīng)當(dāng)(填“先停止加熱”或“先停止通入CO”),目的是。

答案:(1)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(2)取少量粉末放于試管中,加少量鹽酸,若產(chǎn)生無色無味氣體,則證明生成了單質(zhì)鐵(3)收集未反應(yīng)的CO,防止污染空氣先停止加熱防止生成的鐵再次被氧化9.孔雀石的主要成分為CuCO3·Cu(OH)2,某同學(xué)設(shè)計從孔雀石中冶煉金屬銅的方案如下:①將孔雀石粉碎后加過量的稀硫酸;②將反應(yīng)后的混合物過濾;③向?yàn)V液中加入一種金屬粉末。依據(jù)上述試驗(yàn)方案,試回答:(1)第①步反應(yīng)中的現(xiàn)象為。

(2)第③步加入的金屬粉末是,理由是

。

(3)若向?yàn)V液中加入過量生石灰后,過濾,將沉淀加熱灼燒后再通入,可制得較純凈的銅。

答案:(1)固體溶解,有無色氣體生成,溶液變成藍(lán)色(2)Fe鐵的金屬活動性比銅的金屬活動性強(qiáng),可從溶液中置換出銅(或其他合理答案)(3)氫氣(或其他合理答案)【挑戰(zhàn)創(chuàng)新】10.鈦(Ti)被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬,鈦白(TiO2)是目前最好的白色顏料。制備TiO2和Ti的原料是鈦鐵礦,我國的鈦鐵礦儲量居世界首位。用含F(xiàn)e2O3的鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3)制備TiO2流程如圖所示。(1)步驟①加Fe的目的是;

步驟②冷卻的目的是。

(2)上述制備TiO2的過程中,可以利用的副產(chǎn)物是;考慮成本和廢物綜合利用因素,廢液中應(yīng)加入處理。

(3)由金紅石(TiO2)制取單質(zhì)鈦(